Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Sierggavággeskollans strukturgeologiska utveckling; nyckeln till Sareks
berggrundsgeologi
Tobias Hermansson
Den skandinaviska fjällkedjans berggrund skiljer sig i både ålder och struktur från det övriga svenska
urberget. Den topografiska fjällkedjan, det som man oftast syftar på när man talar om ”fjällen”,
sammanfaller i stor utsträckning med det bälte av bergarter som brukar kallas den kaledoniska orogenen.
Detta bälte bildades huvudsakligen i silurisk tid, för ca 420-430 miljoner år sedan, när kontinenterna
Baltica (varav Skandinavien utgör den västra delen) och Laurentia (Grönland och Nordamerika)
kolliderade. Processerna liknade det som idag händer i Himalaya, där Indien trycks in under den asiatiska
plattan, precis som en gång Baltica pressades ned under Laurentias kant. I skarven mellan plattorna
uppstår det som kallas för orogener eller bergskedjor. Det som nu bygger upp vår fjällkedja är stora flak
av berggrund, så kallade skollor, som under kollisionen trycktes eller släpades upp i skarven mellan
Laurentia och Baltica. Precis som Tethyshavet försvann under kollisionen mellan Indien och Asien,
försvann också Iapetushavet under den kaledoniska bergskedjebildningen.
Sareks nationalpark ligger i den västra centrala delen av Norrbottens län, Lappland. Berggrunden i Sarek
domineras av kaledoniska skollor i det som kallas Seve-Kalak-skollkomplexet. Denna berggrund bildades
ursprungligen för ca 610 miljoner år sedan i övergången mellan Balticas kontinentala och Iapetushavets
oceaniska jordskorpa. Trots att alla skollorna har samma ursprungliga bildningsmiljö, är de geologiskt
mycket olika varandra. Vissa skollor, Mihká- och Tsähkkokskollorna, trycktes ned under Laurentias kant,
ända ned i manteln där de utsattes för hög metamorfos (omvandling) vid kontinentkollisionen. Andra
skollor, som Sarektjåhkkåskollan, upplevde aldrig dessa extrema tryck eller temperaturer och visar därför
inte tecken på annat än ganska låg metamorfos. En geologisk gåta, som hitintills varit omöjlig att ge ett
bra svar på, är hur dessa skollor med olika metamorf grad kommit att växellagra med varandra. Att bara
skjuta ihop skollorna som en kortlek, kan nämligen inte förklara detta mönster och processerna måste
därför ha varit mycket mer komplicerade än så.
I den här studien har de geologiska strukturerna i Sierggavággeskollan, som ligger mellan Sarektjåhkkåoch Tsähkkokskollorna, i norra Sarek undersökts. Det upptäcktes att denna visar en rörelseriktning som är
tvärtemot den man alltid annars finner i fjällen, d v s åt väster. Detta gäller överraskande nog också
Tsähkkokskollan. Med hjälp av dessa resultat har en modell konstruerats för Seveskollornas geologiska
utveckling, där Sarektjåhkkåskollan kläms ut under Sierggavágge- och Tsähkkokskollorna. Denna
process kan förklara både de metamorfa kontrasterna mellan skollorna och de västligt riktade rörelserna.
De senare var egentligen bara relativa; Sarektjåhkkåskollan rörde sig åt öster något hastigare än
Sierggavágge- och Tsähkkokskollorna, så märkligt nog uppstod de västriktade strukturerna under en
östriktad rörelse.
Swedish official title: Sierggavággeskollans strukturgeologiska utveckling; nyckeln till Sareks
berggrundsgeologi
Series: Examensarbeten i Geologi vid Lunds universitet - Mineralogi och petrologi
Number in series: 144
Swedish credits: 20p
Supervisor: Olaf Svenningsen, Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University
Submission date/time: 11/7/2001
Examensarbete i geologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Structural evolution of the Sierggavágge Nappe; a key to the Caledonian geology of Sarek
Tobias Hermansson
Geology, Mineralogy and Petrology
Autumn 2001
Abstract in English
The Seve Nappe Complex (SNC) in the northern part of the Sarek Mountains, in NW Sweden, is characterized by large
metamorphic contrasts between the individual thrust sheets. Eclogite facies and lower greenschist facies rocks are interleaved
in a pattern that cannot be explained by normal in-sequence thrusting. In the northern part of the Sarek Mountains, the SNC is
represented by the Sarektjåhkkå, Sierggavágge, Mihká and Tsähkkok Nappes, which originated in the distal parts of the
Vendian Baltoscandian passive margin towards the Iapetus Ocean. The Sarektjåhkkå Nappe, which was metamorphosed in the
garnet amphibolite facies, is situated in between the eclogite bearing Mihká and Tsähkkok Nappes. In a key position between
the Sarektjåhkkå and Tsähkkok Nappes sits the Sierggavágge Nappe, which is characterized by penetrative ductile deformation
and metamorphism in the lower amphibolite facies. Metasedimentary and mafic rocks dominate the nappe. Kinematic
indicators suggest that the bulk shear sense in both Sierggavágge and lower Tsähkkok nappe is top-to-the-west, which is
antithetic to the regional southeast-vergent transport direction. The floor thrust of the Tsähkkok nappe deviates from the
pattern and shows brittle deformation and top-to-the-east shear sense. The fault cuts the foliation of the underlying
Sierggavágge Nappe and thus also the west-vergent structures. This implies that the west-vergent structures formed during an
earlier stage of the orogeny. In other parts of the Caledonides, the situation is usually the opposite. A model is suggested,
explaining the structural history and the relative positions of the nappes. The Sarektjåhkkå and Sierggavágge Nappes escaped
high-pressure metamorphism because they were detached from their original positions at an early stage of the orogeny.
However, this was not the case for the parts of the crust that contained what would become the Mihká and Tsähkkok Nappes,
which were subducted to depths corresponding to the basal parts of the crust or the upper mantle. During the first phase of
uplift and thrusting the Mihká and Tsähkkok Nappes were transported over the Sarektjåhkkå and Sierggavágge Nappes. The
nappe transport continued and eventually the competent Sarektjåhkkå Nappe was squeezed out between the less competent
nappes. This resulted in the west-vergent structures in the Sierggavágge and lower Tsähkkok Nappes. The formation of these
structures was the consequence of a more rapid transport of the Sarektjåhkkå Nappe than of the two overlying nappes. The
antithetic sense of transport is thus relative and the west-vergent structures formed during overall east-directed nappe transport.
Abstract in Swedish
Sierggavággeskollans strukturgeologiska utveckling; nyckeln till Sareks berggrundsgeologi
Stora metamorfa kontraster kännetecknar Seveskollorna i norra delen av Sareks nationalpark och deras inbördes ordning kan
inte förklaras med normal ”in-sequence thrusting”. Seveskollorna som i området representeras av Sarektjåhkkå-, Sierggavágge, Mihká- och Tsähkkok, utgjorde den yttersta delen av den passiva kontinentkant som bildades när superkontinenten Rodinia
sprack upp i vendium. Sarektjåhkkåskollan, som metamorfoserats i granatamfibolitfacies, är placerad mellan de eklogitförande
Mikhá- och Tsähkkokskollorna. Sierggavággeskollan intar här en nyckelposition mellan Sarektjåhkkåskollan och den
överliggande Tsähkkokskollan. Lägre amfibolitfaciesmetamorfos och penetrerande duktil deformation kännetecknar
Sierggavággeskollan, som domineras av mafiter och metasediment. Kinematiska indikatorer av olika typer visar entydigt att en
västvergent skjuvriktning har varit dominerande i hela Sierggavággeskollan och undre delen av Tsähkkokskollan, vilket är
antitetiskt mot den regionala sydöstvergenta skolltransportriktningen. Tsähkkokskollans golvförkastning bryter mot mönstret
och uppvisar spröd deformation och östvergenta skjuvstrukturer. Förkastningen skär igenom Sierggavággeskollans foliation
och överpräglar därmed de västvergenta skjuvstrukturerna, vilket innebär att dessa måste ha bildats i ett tidigare skede av
orogenesen. På andra ställen i Kaledoniderna är förhållandet i regel det omvända. Med utgångspunkt från detta presenteras här
en modell som förklarar skollornas strukturgeologiska historia och inbördes ordning. Sarektjåhkkå- och Sierggavággeskollorna
undgick högtrycksmetamorfos för att de avskildes från sina ursprungliga positioner i ett tidigt skede, medan det som skulle bli
Mihká- och Tsähkkokskollorna fördes ned till djup motsvarande jordskorpans bas eller övre manteln. Under den första
upplyftnings- och överskjutningsfasen transporterades Mihká/Tsähkkok över Sarektjåhkkå- och Sierggavággeskollorna. Vid
den fortsatta skolltransporten klämdes Sarektjåhkkåskollan ut mellan de mindre kompetenta skollorna, vilket resulterade i att
de västvergenta strukturerna i Sierggavágge- och Tsähkkokskollorna bildades. Strukturernas bildning var en följd av att den
underliggande Sarektjåhkkåskollan rörde sig snabbare än de båda andra. De antitetiska rörelserna var alltså relativa rörelser
och de västvergenta strukturerna bildades sannolikt paradoxalt nog under östriktad skolltransport.
